64. Материалы для производства бетонов и требования к ним

Для приготовления бетонов применяют различные минеральные вя-жущие и заполнители. В качестве заполнителей могут быть песок, гравий, щебень и др. По размеру зерен заполнители делят на мелкие и крупные, а по происхождению – на природные и искусственные (керамзит, аглопорит, шлаки и т.д.).

Требования: Щебень изготавливают из плотных горных пород, доменных шлаков, имеющих устойчивую структуру, гравия.

Марка щебня по прочности исходной горной породы должна быть примерно в 2 раза больше прочности бетона марки 350 и выше, а для специальных бетонов (дорожного, аэродромного и др.), которые работают в конструкциях на изгиб и растяжение, прочность щебня на растяжение должна быть в 1,5-2,0 раза выше прочности бетона на растяжение.

Щебень, гравий и щебень из гравия должны быть чистыми, без примесей. Наличие пылевидных и глинистых частиц в крупном заполнителе так же как и в песке, снижают прочность бетона. Наиболее вредна примесь глины, так как она, обволакивая зерна гравия или щебня пленкой, препятствует сцеплению поверхности заполнителя с вяжущим. Содержание пылевидных частиц определяют отмучиванием. Прочность бетона, у которого крупным заполнителем является гравий, на 10-15% ниже, чем бетона на щебне (при равном водоцементном отношении), а если зерна гравия имеют очень гладкую поверхность, то прочность бетона может быть ниже на 30%. Содержание сернистых и сернокислых примесей в гравии не должно быть более 1% при пересчете на SO3. В связи с тем, что гравий, как правило, содержит пылевато-глинистые примеси, его необходимо промывать ан специальных гравиемойках, а затем фракционировать. В тех случаях, когда гравий состоит из разнопрочных зерен, его подвергают сепарации с помощью классификаторов.

Гравий. Это природная смесь в разной степени окатанных обломков горных пород с примесями песка, глины, а в ряде случаев – органических соединений. Размер фракций гравия 5-70 мм.

Качество гравия определяется петрографическим составом, крупно-стью, гранулометрическим составом, формой и степенью окатанности его зерен, количеством примесей, а также физико-механическими свойствами.

Требования к гравию по крупности и гранулометрическому составу, водопоглащению и морозостойкости те же, что и щебню. Лучшими разно-видностями гравия являются те, которые состоят из зерен угловатой формы со слабоокатанной (шероховатой) поверхностью. Гравий, состоящий из плоских окатанных зерен, следует дробить на щебень.

Прочность бетона, у которого крупным заполнителем является гравий, на 10-15% ниже, чем бетона на щебне (при равном водоцементном отношении), а если зерна гравия имеют очень гладкую поверхность, то прочность бетона может быть ниже на 30%. Содержание сернистых и сернокислых примесей в гравии не должно быть более 1% при пересчете на SO3. В связи с тем, что гравий, как правило, содержит пылевато-глинистые примеси, его необходимо промывать ан специальных гравиемойках, а затем фракционировать. В тех случаях, когда гравий состоит из разнопрочных зерен, его подвергают сепарации с помощью классификаторов.

Песок. Для приготовления цементобетонных смесей в качестве мелкого заполнителя применяют, как правило, природные кварцевые пески, которые пригодны для любых марок бетона. Желательно, чтобы зерна песка имели неокатанную, шероховатую поверхность. Для приготовления бетона также может быть использован дробленый песок. Он изготавливается из невыветревшихся изверженных метаморфических пород или плотных осадочных пород с пределом прочности при сжатии не ниже 40 МПа.

Для приготовления тяжелых бетонов, в том числе и дорожного бетона, применяются пески по зерновому составу только крупные и средние, имеющие полные остатки на сите №063 от 35 до 70% и модуль крупности не ниже 2,1.

Для оценки крупности песка наряду с данными ситового анализа применяют безразмерный показатель – модуль крупности – Мк

Применение для бетона мелкозернистых песков с удельной поверхностью выше 100 см2/г допускается в исключительных случаях при условии обязательного введения в бетонную смесь поверхностно-активных органических добавок и соответствующем технико-экономическом обосновании.

Качество природного песка для цементобетона определяют его крупностью, гранулометрическим и минералогическим составами, формой зерен, количеством и разновидностью примесей. Важной характеристикой песка для цементобетона является его водопотребность – способность удерживать определенное количество воды на поверхности зерен и в пустотах песка. Водопотребность песков колеблется в пределах от 6-7% (для крупнозернистых) до 12-13% (для мелкозернистых песков). Наличие в песках органических примесей, слюды, гипса снижает качество цементобетона. В связи с этим содержание слюды не должно быть более 0,5%, гипса – не более 1%, пылевато-глинистых частиц – не более 3% и органических примесей по колориметрической пробе – не темнее цвета эталона.

Использование в бетонах местных мелкозернистых песков с повышенной удельной поверхностью и пустотностью требует повышенного расхода цемента.

Вода для затворения смесей. Она должна быть чистой, водородный показатель – рН – не более 4, т.е. иметь кислую реакцию, содержание сульфатов – не более 2700 мг/л (в пересчете на SO4) и суммарное содержание всех солей – не более 5000 мг/л. Морские и озерные воды, если они удовлетворяют указанным требованиям, могут применяться для приготовления бетонных смесей. Болотные, торфянниковые, а также сточные, загрязненные промышленными отходами воды применять нельзя. Для проверки качества производят химический анализ. В сомнительных случаях пригодность воды устанавливают сравнением показателей прочности при сжатии образцов бетона (в возрасте 28 дней), приготовленных в идентичных условиях на чистой и испытываемой воде. Если прочность бетона, приготовленного на испытываемой воде, не менее прочности бетона, приготовленного на чистой воде, вода считается пригодной. Для поливки бетона следует применять такую же воду, как и для затворения.